【正文】 (mm)轉(zhuǎn)動慣量()重量(kg)接線圖57BYGH10015320010010650（2）步進電機2選擇估計步進電機2所需要的最大推力不大于2000N，故選用8700系列螺桿軸混合式步進電機。技術參數(shù)如下：①線圈雙極性， 2)最大推力 2270 N， 3），4）工作電壓 5 V， 5）相電流 Amps ， 6） ， 7）相電感 mH ， 9）功耗 W, 10)最高溫度 130176。C， 11）重量 Kg，12）絕緣電阻 20 步進電機 電源 步進電機驅(qū)動器圖46步進電示意圖（1）B L 240 BL240型驅(qū)動模塊1)適用電壓范圍寬 (1240V)； 2)恒流斬波,雙極性全橋式驅(qū)動； 3)運行特性良好； 4)自動半流鎖定； 5)可靠性高； 6)適配4A以下兩相和四相混合式步進電機技術數(shù)據(jù)1）輸入電壓: 1240V 單電壓供電； 2)相電流:本模塊相電流可在04A之間調(diào)節(jié)； 3)驅(qū)動模式∶全橋驅(qū)動； 4)運行方式∶半步(176。)； 5)運行特性:優(yōu)于原電機出廠指標； 6)保護方式:過熱保護,鎖定自動半流； 7)外形尺寸:126 mm73mm32mm； 8)重量∶300g； 9)運行環(huán)境:溫度1540℃ 濕度90%。接線端子:(I/O PORTS)1)VCC:供電電源1240V 注:切忌超過40V,以免損壞模塊； 2)GND:VCC對應地線； 3)B＋； 4)A＋； 5)CP IN＋:時鐘脈沖輸入端，光藕輸入端，上升沿有效； 6)CP IN－:光藕輸入負端； 7)CW/CCW＋:電機運轉(zhuǎn)方向控制，光藕輸入端； 8)CW/CCW－:光藕輸入負端； 9)FREE＋:脫機電平； 10)FREE－:脫機電平。圖47 BL240型驅(qū)動摸塊（2）MT2HB03M驅(qū)動器特點：雙極驅(qū)動； 驅(qū)動器工作電壓1240 V； A；用戶可根據(jù)需要采用共陽極接法、共陰極接法或差分輸入接法。共陽極接法：分別將CP+，U/D+，F(xiàn)REE+連接到控制系統(tǒng)的電源上，如果此電源是+5V 則可直接接入，如果此電源大于+5V，則須外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動器內(nèi)部光藕提供815mA 的驅(qū)動電流。輸入信號通過CP加入。此時，U/D，F(xiàn)REE在低電平時起作用。共陰極接法：分別將CP，U/D，F(xiàn)REE連接到控制系統(tǒng)的地端（SGND，與電源地隔離），+5V 的輸入信號通過CP+加入。此時，U/D+，F(xiàn)REE+在高電平時起作用。限流電阻R 的要求與共陽極接法相同。差分輸入接法：分別將CP，U/D，F(xiàn)REE接差分信號的負端、CP+，U/D+，F(xiàn)REE+接差分信號的正端。圖48 MT2HB03M驅(qū)動器利用光敏電阻在光照時阻值發(fā)生變化的原理，將兩個完全相同的光敏電阻分別放置于一塊電池板東西方向邊沿處的下方。如果太陽光垂直照射太陽能電池板時，兩個光敏電阻接收到的光照強度相同，所以它們的阻值完全相等，此時電動機不轉(zhuǎn)動。當太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時，接收光強多的光敏電阻阻值減小，驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，直至兩個光敏電阻上的光照強度相同。其優(yōu)點在于控制較精確，且電路也比較容易實現(xiàn)。其控制主要由以下三部分來完成:（1）信號采集部分用光敏電阻實現(xiàn)信號采集的電路原理為橋式電路，電路的輸出信號只與照射在兩個光敏電阻上光強的相對值有關，不受外界環(huán)境的影響，增加了裝置的抗干擾能力。（2）數(shù)據(jù)處理部分采用非倒向放大接法，由運算放大器及其外圍電阻組成線性放大單元。零電位調(diào)整單元以抵消零點漂移的直流信號。因調(diào)零后包含一定量的負脈沖信號，用反相單元為下一級電路提供正電壓信號。對輸入信號進行判斷，當輸出信號的強度大于一定值時，給下一級一個高電平信號；反之，提供低電平信號，這樣能屏蔽一些微小信號的擾動，使系統(tǒng)的工作更穩(wěn)定。（3）控制單元根據(jù)前一級送出的觸發(fā)信號，控制電動機的工作狀態(tài)。由于繼電器在實現(xiàn)邏輯過程中需要的吸合電流較大，會造成整體電路的耗電增大；另外，繼電器的反應速度很慢，靈敏度不高，會造成設備整體靈敏度及精確度下降。系統(tǒng)采用光敏電阻光強比較法，設計出一種全新的光電轉(zhuǎn)換裝置，很好的實現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。它能夠利用光敏電阻比較法實現(xiàn)對太陽水平、垂直方向的全方位跟蹤，晚上便自動復位。當太陽的水平或垂直位置發(fā)生偏移時，RR2或RR4(另一組控制電路)四個光電管中必有一個受陽光照射，這樣就可確認太陽運動的方向了。RRRR4放置見圖49。 太陽能板控制電路有兩組，電路圖中是其中的一組（圖42），另一組電路與此相同。光電管是直接與控制電路連接的，當太陽能板正對太陽時，RR2都是高電阻，A、B兩點電壓相等。四運放LM124的AA2輸出的電壓相同，單片機收到的信號差為零，所以單片機不控制電動機轉(zhuǎn)動。若陽光發(fā)生傾斜，使Rl被陽光射中呈低電阻，則A點電位比B點高，信號經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換，則單片機使得電機得電轉(zhuǎn)動并拖動太陽能板轉(zhuǎn)動，使太陽能板重新對準太陽。當RR2重新轉(zhuǎn)為高電阻時，電機停轉(zhuǎn)。若陽光偏轉(zhuǎn)時使R2被陽光射中則電機反轉(zhuǎn)。不論哪種情況，電機運動的方向和太陽運動的方向總是一致的．從而達到了跟蹤的目的。到太陽西墜之時光線減弱，光電管R5(水平、垂直復位共用)的電阻升高。BG5導通，電機反轉(zhuǎn)?；氐皆粫r，限位開關斷開，電機停轉(zhuǎn)。當光敏電阻對準陽光時，采用微凋WW2使得A、B兩點的電位相等，以提高系統(tǒng)的準確度。3214圖49光敏電阻放置開機之后，上電復位，系統(tǒng)進行初始化，初始化之后，系統(tǒng)首先判斷當時是白天還是黑夜，若是黑夜，則系統(tǒng)啟用中斷處理程序，進入等待狀態(tài)，系統(tǒng)進入光電追蹤模式。系統(tǒng)主流程圖 開始系統(tǒng)初始化日出？N N Y傳感器跟蹤 電機要驅(qū)動嗎？ Y Y步進電機驅(qū)動N N 圖410系統(tǒng)主流程圖光敏電阻光強比較法流程圖這部分的程序設計很簡單，只需要單片機檢測4個光敏電阻所對應的單片機的4個引腳的電位的高低，就可以判斷當時太陽的朝向，并對電動機發(fā)出相應的命令，程序流程圖如圖411示： 開始電機反轉(zhuǎn)電機正轉(zhuǎn)R1是否小于R2？N N YR3是否小于R4？電機反轉(zhuǎn)電機正轉(zhuǎn)N Y返回圖411光敏電阻光強比較法流程圖 63重慶科技學院高等教育自學考試本科畢業(yè)論文 5 結論5 結 論本文的主要研究內(nèi)容是太陽自動系統(tǒng)。本系統(tǒng)是基于單片機的自動控制系統(tǒng)，采用光電檢測追蹤模式，配合機械裝置使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，提高了系統(tǒng)的追蹤精度。（1）詳細分析了國內(nèi)外目前的太陽追蹤方式，比較之后，選擇了以單片機為控制核心的自動控制系統(tǒng)，由于光電檢測追蹤模式和太陽角度追蹤都有各自的優(yōu)缺點，因此，經(jīng)過比較用光電檢測追蹤模式。（2）選擇AT89C51單片機，通過比較選擇了光敏電阻作為光電傳感器，用4個光敏電阻連接成2組比較電路，實現(xiàn)判斷太陽所在位置的功能，這樣可以大大簡化電路。（3）機械部分零件圖，裝配圖的繪制，按照各部分電路的設計將電路元件焊接到電路板上。聯(lián)合硬件、軟件、機械裝置來調(diào)試電路。43重慶科技學院高等教育自學考試本科畢業(yè)論文 致謝致 謝經(jīng)過幾個月的查資料、整理材料、設計和寫論文，今天終于可以順利的完成論文的最后的謝辭了，想了很久，要寫下這一段謝詞，表示可以進行畢業(yè)答辯了，………………………….（此處要改）重慶科技學院高等教育自學考試本科畢業(yè)論文 參考文獻 參考文獻[1]李申生．太陽能[M]．北京：北京人民教育出版社，1988:1214.[2]王炳忠．太陽能—未來能源之星[M]．北京：高教出版社，1990:2021.[3]徐文燦，袁俊等．太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的探索與實驗[J]．物理實驗，2003，23(9)：4548.[4]練亞純．太陽能的利用[M]．北京：北京人民出版社，1975:2425.[5]言惠．太陽能21世紀的能源[J]．上海大中型電機，2004，(04):1618.[6]姚偉．太陽能利用與可持續(xù)發(fā)展[J]．中國能源，2005，(02):0506.[7]張順心，宋開峰，范順成等．基于并聯(lián)球面機構的太陽跟蹤裝置研究[J]．河北工業(yè)大學學報， 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論文原創(chuàng)性聲明本人以信譽聲明：所呈交的畢業(yè)論文是在導師的指導下進行的設計（研究）工作及取得的成果，論文中引用他（她）人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標注出，論文中的結論和結果為本人獨立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學院或其它教育機構的學位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設計（研究）所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。畢業(yè)論文作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日43